隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進，使得機器人在涂膠、碼垛、點焊、弧焊、噴涂、搬運、測量等行業(yè)有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。本文針對沈陽鼎冷機電設(shè)備有限公司六自由度涂膠機系統(tǒng)進行簡要的介紹。

      選擇一個涂膠機械手首先要針對行業(yè),確定機械手的運動范圍,工作特性和動作要求.以下針對車燈行業(yè)的涂膠機械手進行簡要闡述.

      首先,要了解客戶的工作要求:

  （1） 在涂膠過程中不允許有任何膠料飛濺到車燈膠槽以外；
  （2） 膠形均勻一致，搭接合理美觀；
  （3） 燈具裝配后不能有任何溢膠現(xiàn)象；
  （4） 車燈裝配后氣密試驗合格。

   然后,在確定機器人的工作方式及動作要求:

1．工作方式

車燈自動涂膠機器人和操作人員分別在往復(fù)式工作臺兩端（見圖1 ），一端為人工上下料工位，位于安全工作區(qū)，另一端為機器人自動涂膠工位，工件到位后位于機器人工作范圍內(nèi)。操作人員在上下料工位將待涂膠工件裝入工裝后踩動腳踏開關(guān)，工作臺將工件由上下料工位傳送至自動涂膠工位，工件到達自動涂膠工位后，給機器人一個啟動信號，機器人便開始做涂膠工作，涂膠完成后機器人給工作臺一個回程信號，已涂膠工件被傳送至上下料工位，此時操作人員將已涂工件卸下，重復(fù)以上工作。

2．自動涂膠機器人工作站

我公司6 自由度交流伺服機器人是一種關(guān)節(jié)式的編程示教型通用機器人。它具備與外圍設(shè)備進行通訊的功能。具有高的加速性能、的軌跡跟蹤和快速的轉(zhuǎn)角特性，持重10kg。這種機器人的所有特性及工作參數(shù)都符合車燈自動涂膠作業(yè)要求。如下圖

 工作臺是往復(fù)移動式工作臺,這樣可以提高工作效率及動作配合.往復(fù)移動式工作臺的往復(fù)運動由雙作用往復(fù)移動式無桿氣缸來實現(xiàn)。工裝夾具安裝在無桿氣缸的運動塊上，從而驅(qū)動工件在機器人涂膠工位與人工上下料工位之間往復(fù)運動。工作臺具有工件到位檢測信號并具備與機器人和總控臺之間的通訊功能，工作臺行程為800mm，zui大驅(qū)動力為50kgf。

    輸膠設(shè)備也是涂膠機械手的一個重要環(huán)節(jié),輸膠設(shè)備系統(tǒng)可以實現(xiàn)對RTV 系列硅膠的壓力輸送。壓盤與膠桶內(nèi)壁嚴格密封，壓入后將多余空氣從壓盤上一導(dǎo)氣管排出，桶內(nèi)形成負壓。在泵、壓盤、升降氣缸向下的作用力及系統(tǒng)其他附件重力作用下，輸膠泵以壓縮空氣為動力，泵空氣馬達上下往復(fù)運動帶動柱塞泵將桶內(nèi)硅膠吸進并以一定壓力通過膠管輸送給自動膠槍。機器人控制系統(tǒng)向電磁閥發(fā)送電信號，在壓縮空氣作用下自動擠膠槍處于打開狀態(tài)，此時膠槍可以正常工作。由于壓盤*蓋住桶蓋，因而保證桶里膠料與空氣*隔絕，在長時間停產(chǎn)情況下，硅膠也不會發(fā)生固化現(xiàn)象。（R T V 硅膠在與空氣中水份發(fā)生反應(yīng)后便會固化）。以下輸膠設(shè)備有關(guān)參數(shù)：

（1） 泵壓力比 25∶1
（2） 泵zui大流量13.3L/min
（3） 泵zui大壓縮空氣消耗量2.9m3/min（在7kg/cm2 時）
（4） 泵zui大工作壓力7kg/cm2
（5） 泵zui大輸膠壓力169kg/cm2
（6） 自動擠膠槍zui大耐壓210kg/cm2
（7） 自動擠膠槍流量2.1L/min（25 萬厘泊膠,100 kg/cm2）

    輸膠設(shè)備的組成如下:

另外,在控制上一般需要如下功能:

（1） 工件號選擇；
（2） 手動控制工作臺往復(fù)運動（或人工調(diào)試功能）；
（3） 急停；
（4） 工作臺人工及自動切換。

總控臺位于操作人員上下料工位，便于操作工選擇工件號及緊急情況下的急停。

    zui后,我公司針對經(jīng)常出現(xiàn)的問進行了如下改進:

1.膠形不穩(wěn)定

對于膠形不穩(wěn)定問題，我們進行了深入分析。在排除了工裝、工作臺因素影響后，我們將重點放在對整體底座的剛度分析上，經(jīng)過試驗，我們確認了這一推斷，并將整個底座與地面固定牢靠，從而解決了機器人在個別涂膠位置上的抖動問題，解決了膠形不穩(wěn)問題。

2.拉絲問題

由于車燈膠槽深度都在5mm 以上，因而要在自動膠槍上安裝專門的槍嘴，這樣又帶來了新的問題，當(dāng)擠膠槍關(guān)閉后會有輕微的膠槍拉絲現(xiàn)象，這種情況雖然不可避免，但是為了保證不使膠絲涂在燈具膠槽外部從而影響產(chǎn)品質(zhì)量，我們特意在示教編程時讓膠槍關(guān)閉以后繼續(xù)沿著涂膠軌跡多走一段距離，解決了因拉絲現(xiàn)象而影響產(chǎn)品質(zhì)量問題。
3.自動擠膠槍給電后出膠滯后

由于自動擠膠槍是采用氣動控制開關(guān)的，因而當(dāng)膠槍電磁閥打開后只有膠槍氣缸內(nèi)氣壓高于3.1kg/cm2 時膠槍才能打開,這樣便帶來出膠滯后問題，出膠滯后必然嚴重影響涂膠質(zhì)量。

我們將膠槍電磁閥安裝在離膠槍zui近的地方，這樣便使出膠滯后時間大大減小。

4.自動擠膠槍槍嘴段硅膠固化

由于硅膠遇到空氣后會在8 小時以后固化結(jié)塊，會導(dǎo)致隔日后再生產(chǎn)時膠槍無法工作。我們利用機油密封膠槍嘴的端部。具體措施如下：
（1） 在工作臺機器人一側(cè)安裝一機油油杯。
（2） 將總控臺上工件選擇號0號工作號作為機器人停止工作進入油杯的程序設(shè)置。
（3） 示教編程0號程序。
（4） 下班前，工人將工件號撥至0號，則機器人自動將擠膠槍嘴浸入機油杯中。
（5） 次日上班前操作者將工件號撥至生產(chǎn)所需工件號任何一個時,擠膠槍就會自動從油杯中出來，操作者簡單用棉布擦拭掉槍嘴上的機油即可。

    在zui重要的經(jīng)濟效益環(huán)節(jié),采用六自由度后會大大提高了勞動生產(chǎn)率。以前人工生產(chǎn)效率是1.2min/ 件，采用自動涂膠工作站以后，生產(chǎn)效率提高到14s/ 件；其次，產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅度的提高，由人工生產(chǎn)的產(chǎn)品合格率不足60%,提高到現(xiàn)在的99% 以上，同時節(jié)省了因人工生產(chǎn)的不合格產(chǎn)品的返修費用；

另外，自動涂膠比人工作業(yè)要節(jié)省用膠達20%以上，若按年需硅膠3000加侖計算，每加侖膠的費用是700 元人民幣，這樣一年光硅膠一項就為用戶節(jié)約資金達42 萬元。

    綜上所述，采用機器人后使涂膠和點膠的工作效率大為提高。省去大量人力，大量降低成人工成本。該機器人運行一年后就可收回所投入的成本。該機器人在正常維護下至少運行十年。隨著大批量全自動化涂膠生產(chǎn)線的興起，此涂膠系統(tǒng)將具有更加廣范的市場前景和發(fā)展?jié)摿Γ?/span>